复杂控制系统

1、复杂控制系统2013.10.25 复杂控制系统串级控制系统 均匀控制系统 分程控制系统比值控制系统 串级控制系统FC进料塔底采出12蒸汽方案2：控制蒸汽流量恒定TC进料塔底采出12蒸汽方案1：控制塔釜温度恒定单回路控制的局限性目标：控制塔釜温度稳定方案1优点：将所有对温度的干扰都概括在控制回路内。缺点：当蒸汽压力波动较大时，由于温度对象滞后较大，控制质量不理想。方案2优点：能及时克服蒸汽压力的干扰对温度的影响缺点：不能克服进料流量、物料温度等其他因素对温度的影响。流量控制器TC2执行器 流量对象温度T设定值干扰f1精馏塔控制系统方块图温度对象温度控制器TC1+干扰f2测量、变送y1测量、变送y

2、2F副控制器执行器 副对象主变量设定值主干扰串级控制系统方块图主对象主控制器+副干扰主测量、变送副测量、变送副变量副回路主回路常用的名词主变量副变量主对象副对象主控制器副控制器主回路 副回路串级控制系统方块图串级控制系统的工作过程在串级控制系统中，由于引入一个闭合的副回路，不仅能迅速克服作用于副回路的干扰，而且对作用于主对象上的干扰也能加速克服。副回路具有先调、粗调、快调的特点；主回路具有后调、细调、慢调的特点，并对于副回路没有完全克服掉的干扰影响能彻底加以克服。因此，在串级控制系统中，由于主、副回路相互配合、相互补充，充分发挥了控制作用，大大提高了控制质量。 干扰作用于副对象 由于副回路控制

3、通道短，时间常数小，所以当干扰进入副回路时，可以获得比单回路控制系统超前的控制作用，有效地克服蒸汽压力变化对塔釜温度的影响 干扰作用于主对象 由于副回路的存在，可以及时改变副变量的数值，以达到稳定主变量的目的。 连续精馏的多塔分离过程 对4塔来说，塔釜液位是一个重要的工艺参数，必须保持在一定范围之内，为此配备了液位控制系统； 对5塔来说，从自身平稳操作的要求出发，希望进料量稳定，所以设置了流量控制系统； 这样，甲、乙两塔间的供求关系就出现了矛盾。 为解决这一前后工序供求矛盾，希望设计一种控制系统使液位与流量同时平稳；同时“均匀”地变化。均匀控制系统1、表征前后供求矛盾的两个变量在控制过程中都应

4、该是缓慢变化的。 2、前后互相联系又互相矛盾的两个变量应保持在所允许的范围内波动。 1液位变化曲线 2流量变化曲线均匀控制的要求单回路均匀控制系统串级均匀控制系统常用的两种均匀控制方案 分程控制系统给定对象控制器控制阀A控制阀B测量、变送分程控制系统方块图 分程控制系统中，一台控制器的输出可以同时控制两台甚至两台以上的控制阀； 分程控制系统中控制器按输出信号的不同区间去控制不同的阀门；什么是分程控制A阀A阀A阀A阀B阀B阀B阀B阀两阀同向动作两阀异向动作(a)(a)(b)(b)阀门开度100阀门开度100阀门开度100阀门开度100阀压kPa阀压kPa阀压kPa阀压kPa分程控制的种类比值控制

5、系统（了解）比值控制的目的是为了实现几种物料按一定比例混合，使生产能安全、正常的进行。实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。通常为流量比值控制。 在需要保持比值关系的两种物料中，必有一种物料处于主导地位，成为主物料、主动量、主流量，用Q1表示；而另一种物料按主物料进行配比，在控制过程中随主物料而变化，因此称为从物料、从动量、副流量，用Q2表示；副流量Q2与主流量Q1的比值关系为 Q2KQ1 式中K为副流量与主流量的流量比值系数。 比值控制方案：双闭环比值控制系统给定K对象主流量控制器执行器主测量、变送对象副流量控制器执行器副测量、变送Q1Q2双闭环比值控制系统方块图 主、副流量均闭环